随着我们生存环境的不断恶化,人类越来越重视可再生清洁能源和分布式能源的开发和利用,含有此类能源的电力系统优化调度问题成为了研究的热点,这对于改善大气环境、提高能源的使用率都是十分重要的。电力系统日前调度的机组组合问题是指在满足负荷需求和发电机组运行约束的条件下,确定一天24小时内每个时段每台发电机组的开关状态和相应的负荷分配。本文在萤火虫群优化算法的基础上,使用全新的离散萤火虫群优化算法来求解机组组合问题,通过国际标准算例对算法的可行性进行了验证,并与其他算法得到的计算结果进行比较,证明了本文算法具有更好的优化结果,而且本文所用算法的计算求解时间与机组的数量成正比,使得它具有求解大规模机组组合问题的能力。然后,本文研究了含有风电的电力系统优化调度问题,将风电出力的随机性考虑在内,用概率的形式来描述系统运行的约束条件,利用机会约束规划理论建立新的电力系统机组组合数学模型,使用离散萤火虫群优化算法和随机模拟技术对含有风电的电力系统进行优化求解。优化结果表明,采用机会约束规划进行系统的优化调度,能够针对风速的波动性提供相应的旋转备用容量,更大限度地保证电力的供需平衡。最后,为了提高分布式能源的使用效率,应用虚拟电厂的形式将其进行聚合,并对虚拟电厂中所包含的分布式能源进行建模分析,建立了含有虚拟电厂的双层调度模型,分为虚拟电厂与常规机组之间的优化调度与虚拟电厂内部的优化调度。通过含有虚拟电厂的10机测试系统证明,虚拟电厂的应用不仅提高了新能源的利用率,还起到了提高常规机组发电效率,调整负荷需求的作用。